基于能量守恒的HTPB推进剂非线性本构关系
Hanneng Cailiao/Chinese Journal of Energetic Materials（2013）
Abstract
为描述HTPB推进剂中增强粒子的脱湿引起本构关系非线性响应行为,建立了由粒子、空泡与基体组成的三相物理模型,给出了在单向拉伸载荷作用下确定本构关系的算法.依据热力学能量守恒定律,确定了临界脱湿应变方程.利用细观力学Mori-Tanaka方法,确定了临界应变方程需要的宏观有效模量.针对增强粒子满足对数正态分布的HTPB推进剂进行了数值模拟.结果表明,HTPB本构关系由两个阶段组成,初始的线弹性阶段与开始发生脱湿后的非线性阶段.体积膨胀应变随空泡体积分数的增大而增大,而宏观有效模量随空泡体积分数的增大而减小.针对一般复合固体推进剂,该本构关系的形式较为简单,适合应用于工程中.
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Key words
Composite solid propellant,Interfacial debonding,Micromechanics,Nonlinear constitutive relations,Solid mechanics
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